(57)【要約】【課題】出力のばらつきを低減することが可能な放射線検出器を提供すること。【解決手段】基板１１と、基板１１上に設けられ、フォトダイオード素子２１がＸ方向に沿って配置されたフォトダイオード２０と、フォトダイオード２０上に設けられ、Ｘ方向に直交するＹ方向に沿って積層されたシンチレータ素子３１からなるシンチレータブロック３０とを具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
この基板上に設けられ、セグメントが第１の方向に沿って配置されたフォトダイオードと、
このフォトダイオード上に設けられ、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って複数積層されたシンチレータ素子からなるシンチレータブロックとを具備することを特徴とする放射線検出器。
【請求項２】
前記第１の方向と前記第２の方向とは直交していることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項３】
前記シンチレータブロックには、前記セグメント同士の境界に対応する位置に溝部が形成され、前記溝部にはセパレータが挿入されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線検出器。
【請求項４】
複数のシンチレータ素子を積層してシンチレータブロックを形成するシンチレータ素子積層工程と、
フォトダイオードをそのセグメントが第１の方向に沿って配置されるよう基板上に設けるフォトダイオード取付工程と、
前記シンチレータブロックを前記シンチレータブロックの積層方向を前記第１の方向と交差する第２の方向として前記フォトダイオード上に光学用接着剤を介して接着する接着工程とを備えていることを特徴とする放射線検出器製造方法。
【請求項５】
前記第１の方向と前記第２の方向とは直交していることを特徴とする請求項４に記載の放射線検出器製造方法。
【請求項６】
前記シンチレータ素子積層工程の後に、前記セグメント同士の境界に対応する位置に溝部を形成する溝加工工程と、
前記溝部にセパレータを挿入するセパレータ挿入工程を具備することを特徴とする請求項４に記載の放射線検出器製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線等の放射線を検出する放射線検出器及びその製造方法に関し、特に出力のばらつきを低減し高精度の検出が行えるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置の一つにＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、「Ｘ線ＣＴ装置」と称する）が知られている。Ｘ線ＣＴ装置は扇状のファンビームＸ線を照射するＸ線管と多数のＸ線検出素子を並設したＸ線検出器（放射線検出器）を被検体の断層面の中央に対向配置して構成されている。Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線検出器に向けてＸ線管からファンビームＸ線を照射し、１回照射を行うごとに断層面に対して例えば角度を１度ずつ変えてゆくことによってＸ線吸収データを収集した後、このＸ線吸収デ−タをコンピュータで解析することによって被検体の断層面の個々の位置のＸ線吸収率を算出し、その吸収率に応じた画像を構成するものである。
【０００３】
一方、ＣｄＷＯ４単結晶やＧｄ２Ｏ２Ｓ：Ｐｒ蛍光体粉末を焼結したセラミックスシンチレータとシリコンフォトダイオードを組み合わせた放射線検出器が開発され実用化されている（例えば特許文献１参照）。これらの材料を用いた放射線検出器では、検出素子を小型化し、チャンネル数を増やすことが容易である。
【０００４】
放射線検出器は、例えば図５に示すように構成されている。すなわち、放射線検出器１００は、基板１０１と、この基板１０１上にフォトダイオード１１０と、このフォトダイオード１１０上に光学用接着剤で接着されたシンチレータブロック１２０とを備えている。
【０００５】
フォトダイオード１１０は、図中矢印Ｘ方向に並設された２０個のフォトダイオード素子１１１を備えている。シンチレータブロック１２０は、図中矢印Ｘ方向に並設された２０個のシンチレータ素子１２１と、これらシンチレータ素子１２１間に挟持されたセパレータ１２２とを備えている。すなわち、図６に示すように、１つのフォトダイオード素子１１１に１つのシンチレータ素子１２１が対応するように設けられている。
【特許文献１】特開平１１−２３７４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した放射線検出器であると次のような問題があった。すなわち、シンチレータ素子は焼結によって製造した後、所定形状に切り出すことによって成形するため、焼結時に結晶や粉末の密度・組成が不均一になりやすく、切り出した位置によって物理的性質が異なる場合がある。この結果、例えば図７に示すように、フォトダイオード１１０からの出力に数％程度のばらつきが生じ、鮮明な画像を構成する際の障害となる。
【０００７】
そこで本発明は、出力のばらつきを低減することが可能な放射線検出器及びその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の放射線検出器及びその製造方法は次のように構成されている。
【０００９】
（１）基板と、この基板上に設けられ、セグメントが第１の方向に沿って配置されたフォトダイオードと、このフォトダイオード上に設けられ、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って複数積層されたシンチレータ素子からなるシンチレータブロックとを具備することを特徴とする放射線検出器。
【００１０】
（２）上記（１）に記載された放射線検出器であって、前記第１の方向と前記第２の方向とは直交していることを特徴とする。
【００１１】
（３）上記（１）に記載された放射線検出器であって、前記シンチレータブロックには、前記セグメント同士の境界に対応する位置に溝部が形成され、前記溝部にはセパレータが挿入されていることを特徴とする。
【００１２】
（４）複数のシンチレータ素子を積層してシンチレータブロックを形成するシンチレータ素子積層工程と、フォトダイオードをそのセグメントが第１の方向に沿って配置されるよう基板上に設けるフォトダイオード取付工程と、前記シンチレータブロックを前記シンチレータブロックの積層方向を前記第１の方向と交差する第２の方向として前記フォトダイオード上に光学用接着剤を介して接着する接着工程とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
（５）上記（４）に記載された放射線検出器製造方法であって、前記第１の方向と前記第２の方向とは直交していることを特徴とする。
【００１４】
（６）上記（４）に記載された放射線検出器製造方法であって、前記シンチレータ素子積層工程の後に、前記セグメント同士の境界に対応する位置に溝部を形成する溝加工工程と、前記溝部にセパレータを挿入するセパレータ挿入工程を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、出力のばらつきを低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る放射線検出器１０を示す分解斜視図、図２は放射線検出器１０におけるシンチレータブロック３０とフォトダイオード２０との位置関係を示す説明図、図３は放射線検出器１０における出力のばらつきと、従来の放射線検出器における出力のばらつきとを比較して示す説明図、図４は放射線検出器１０の製造工程を示す説明図である。
【００１７】
放射線検出器１０は、ガラスエポキシ材等からなる基板１１と、この基板１１上にフォトダイオード２０と、このフォトダイオード２０上に光学用接着剤で接着されたシンチレータブロック３０とを備えている。
【００１８】
フォトダイオード２０は、図中矢印Ｘ方向に並設された２０個のフォトダイオード素子２１を備えている。シンチレータブロック３０は、図中矢印Ｙ方向に並設された複数のシンチレータ素子３１と、これらシンチレータ素子３１間に設けられ光反射材や散乱Ｘ線の吸収を行うモリブデン等からなるセパレータ板３２とを備えている。
【００１９】
フォトダイオード２０とシンチレータブロック３０とは、図２に示すように、フォトダイオード２０のフォトダイオード素子２１の並設方向（矢印Ｘ方向）と、シンチレータ素子３１の積層方向（矢印Ｙ方向）とが直交するように配置されている。
【００２０】
次に、このような放射線検出器１０の製造工程について説明する。予め、焼結により形成された塊状のシンチレータからシンチレータ素子Ｐを切り出す。シンチレータ素子Ｐは、例えば縦１ｍｍ×横２ｍｍ×長さ３０ｍｍである。このシンチレータ素子Ｐの長手辺同士を光学用接着剤により接着する。なお、折れ曲がり防止のためにシンチレータ素子Ｐ間にセパレータＳを入れるようにしてもよい。
【００２１】
次に、図中Ｙ方向に沿って溝Ｇを形成する。溝Ｇはフォトダイオード素子２１同士の境界位置に対応している。次に、セパレータＳを溝Ｇに挿入する。
【００２２】
次に、両面研磨を行い所定寸法に仕上げた後、フォトダイオード２０に光学用接着剤を用いて接着する。
【００２３】
上述した放射線検出器１０によれば、２０個のフォトダイオード素子２１の並設方向（矢印Ｘ方向）と、シンチレータ素子３１の積層方向（矢印Ｙ方向）とが直交するように配置されているため、各フォトダイオード素子２１には、それぞれに共通する６つのシンチレータ素子３１が対応する。このため、シンチレータ素子３１毎に組成・密度の不均一があって物理的特性が異なる場合があっても各フォトダイオード素子２１に共通して設けられているため、ばらつきが平均化される。したがって、図３に示すように、１／６〜１／２程度のばらつきとなり、画像を構成するための精度を十分に得ることが可能となる。なお、点線Ｑは従来の放射線検出器の出力を示すものである。なお、放射線検出器１０であっても多少のばらつきはあるが、これは１つのシンチレータ素子３１内の組成・密度の不均一性に由来するものと考えられる。
【００２４】
上述したように本実施の形態に係る放射線検出器１０によれば、シンチレータ素子３１毎の組成・密度の不均一性を平均化することができるので、フォトダイオード素子２１毎の出力のばらつきを防止することが可能となる。したがって、Ｘ線ＣＴ装置等のＸ線検出器として用いた場合に、鮮明な画像を構成することが可能となる。
【００２５】
なお、溝Ｇの形成を行わず、セパレータＳを省略し、セパレータ３２を設けない簡易な構成とすることも可能である。
【００２６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る放射線検出器を示す分解斜視図。
【図２】同放射線検出器におけるシンチレータ素子とフォトダイオードとの関係を示す説明図。
【図３】同放射線検出器における出力のばらつきと、従来の放射線検出器における出力のばらつきとを比較して示す説明図。
【図４】同放射線検出器の製造工程を示す説明図。
【図５】従来の放射線検出器の一例を示す分解斜視図。
【図６】同放射線検出器におけるシンチレータ素子とフォトダイオードとの関係を示す説明図。
【図７】同放射線検出器における出力のばらつきを示す説明図。
【符号の説明】
【００２８】
１０…放射線検出器、２０…フォトダイオード、２１…フォトダイオード素子、３０…シンチレータブロック、３１…シンチレータ素子、３２…セパレータ板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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